【手続補正書】
【提出日】平成18年2月7日(2006.2.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】        明細書
【発明の名称】    作業車の変速装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】  前後向き姿勢の入力軸から後輪デフへの前後向き姿勢の出力軸に低速前進伝動する低速前進伝動状態と伝動しない中立状態と後進伝動する後進伝動状態とに切り換え自在な第１ギヤ変速部と、前記入力軸から出力軸に高速前進伝動する高速前進伝動状態と伝動しない中立状態とに切り換え自在な第２ギヤ変速部とを軸芯方向に近接配置させ、これら第１ギヤ変速部と第２ギヤ変速部とを関連操作するための一つの変速レバーを設けてある作業車の変速装置。
【請求項２】  主変速装置と、その主変速装置に対して直列に接続される副変速装置とを備え、
前記副変速装置には、前後向き姿勢の入力軸から後輪デフへの前後向き姿勢の出力軸に低速前進伝動する低速前進伝動状態と伝動しない中立状態と後進伝動する後進伝動状態とに切り換え自在な第１ギヤ変速部と、前記入力軸から出力軸に高速前進伝動する高速前進伝動状態と伝動しない中立状態とに切り換え自在な第２ギヤ変速部とを軸芯方向に並べて配置し、
これら第１ギヤ変速部と第２ギヤ変速部とを関連操作するための一つの変速レバーを設けてある作業車の変速装置。
【請求項３】  前記後輪デフを内装する後輪デフケースに、前記第１ギヤ変速部を操作するための第１シフト操作軸と、第２ギヤ変速部を操作するための第２シフト操作軸と、前記変速レバーの枢支軸とを後輪デフの出力軸周りに沿う状態で取り付けてある請求項１または２記載の作業車の変速装置。
【請求項４】  前記第１シフト操作軸及び第２シフト操作軸を前記変速レバーの操作に応じて関連操作するリンク機構を後輪デフの出力軸周りに沿う状態で前記後輪デフケースの外側に配置してある請求項３記載の作業車の変速装置。
【請求項５】  前記第１ギヤ変速部がコンスタントメッシュ式又はシンクロメッシュ式のものであり、第２ギヤ変速部がギヤ噛み合い式のものである請求項３記載の作業車の変速装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低速前進状態と高速前進状態と後進状態と中立状態とに一つの変速レバーで切り換え操作されるトラクタなど作業車の変速装置で、詳しくは、主として、走行部への伝動系に主変速装置と直列接続する状態で介装される副変速装置として使用されるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の変速装置としては、特開平１１−７８５７４号公報などで見られるように、低速前進伝動する低速前進伝動状態と伝動しない中立状態と後進伝動する後進伝動状態とに切り換え自在な第１ギヤ変速部と、高速前進伝動する高速前進伝動状態と伝動しない中立状態とに切り換え自在な第２ギヤ変速部とを備えていて、それらを主変速装置とともにミッションケース内に組み込んだものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の技術によるときは、ミッションケース内に主変速装置とともに組み込むから、主変速装置の干渉を受けて、第１ギヤ変速部と第２ギヤ変速部とが軸芯方向で離れて配置され、その結果、第１ギヤ変速部と第２ギヤ変速部とを変速レバーで関連操作するように第１ギヤ変速部及び第２ギヤ変速部を変速レバーに連係させる際、リンク機構の取り回しが難しくなって、リンク機構が構造複雑なものになっていた。
【０００４】
本発明の目的は、リンク機構の構造の簡素化を図ることができるようにする点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る本発明による作業車の変速装置の特徴は次の通りである。
【０００６】
前後向き姿勢の入力軸から後輪デフへの前後向き姿勢の出力軸に低速前進伝動する低速前進伝動状態と伝動しない中立状態と後進伝動する後進伝動状態とに切り換え自在な第１ギヤ変速部と、前記入力軸から出力軸に高速前進伝動する高速前進伝動状態と伝動しない中立状態とに切り換え自在な第２ギヤ変速部とを軸芯方向に近接配置させ、これら第１ギヤ変速部と第２ギヤ変速部とを関連操作するための一つの変速レバーを設けてある点にある。
【０００７】
請求項２に係る本発明による作業車の変速装置の特徴は次の通りである。
【０００８】
主変速装置と、その主変速装置に対して直列に接続される副変速装置とを備え、
前記副変速装置には、前後向き姿勢の入力軸から後輪デフへの前後向き姿勢の出力軸に低速前進伝動する低速前進伝動状態と伝動しない中立状態と後進伝動する後進伝動状態とに切り換え自在な第１ギヤ変速部と、前記入力軸から出力軸に高速前進伝動する高速前進伝動状態と伝動しない中立状態とに切り換え自在な第２ギヤ変速部とを軸芯方向に並べて配置し、
これら第１ギヤ変速部と第２ギヤ変速部とを関連操作するための一つの変速レバーを設けてある点にある。
【０００９】
請求項３に係る本発明による作業車の変速装置の特徴は次の通りである。
【００１０】
上記請求項１または２に係る本発明による作業車の変速装置において、前記後輪デフを内装する後輪デフケースに、前記第１ギヤ変速部を操作するための第１シフト操作軸と、第２ギヤ変速部を操作するための第２シフト操作軸と、前記変速レバーの枢支軸とを後輪デフの出力軸周りに沿う状態で取り付けてある点にある。
【００１１】
請求項４に係る本発明による作業車の変速装置の特徴は次の通りである。
【００１２】
上記請求項３に係る本発明による作業車の変速装置において、前記第１シフト操作軸及び第２シフト操作軸を前記変速レバーの操作に応じて関連操作するリンク機構を後輪デフの出力軸周りに沿う状態で前記後輪デフケースの外側に配置してある点にある。
【００１３】
請求項５に係る本発明による作業車の変速装置の特徴は次の通りである。
【００１４】
上記請求項４に係る本発明による作業車の変速装置において、前記第１ギヤ変速部がコンスタントメッシュ式又はシンクロメッシュ式のものであり、第２ギヤ変速部がギヤ噛み合い式のものである点にある。
【００１５】
【発明の実施の形態】
作業車の一例であるトラクタは、図１に示すように、操向用の左右一対の駆動前輪１と左右一対の駆動後輪２とを備えた車体の前部にエンジン３を搭載し、車体の後部に運転座席４を搭載するとともに保護フレーム５を設けて構成されている。
【００１６】
前記エンジン３から前記駆動後輪２に対する後輪デフ６への後輪伝動系は、図４に示すように、エンジン３の出力を断続する主クラッチ７と、この主クラッチ７の出力を変速する４段変速の主変速装置８と、この主変速装置８の出力を変速して後輪デフ６に伝達する副変速装置９を設けて構成されている。
【００１７】
また、前記後輪デフ６を内装する後輪デフケース１０の後部には、動力取出し軸１１が装着されており、前記主クラッチ７からこの動力取出し軸１１への取出し伝動系には、動力取出しクラッチ１２が介装されている。
【００１８】
前記副変速装置９は前記後輪デフケース１０を変速ケースとするものである。
【００１９】
そして、前記副変速装置９は、図５に詳しく示すように、低速前進状態と高速前進状態と後進状態と変速中立状態との４状態に切り換え自在な変速機構Ｍを後輪デフ６の近傍に配置したものであって、変速機構Ｍは、前後向き姿勢の入力軸１４から前記後輪デフ６への前後向き姿勢の出力軸１８に低速前進伝動する低速前進伝動状態と伝動しない中立状態と後進伝動する後進伝動状態とに切り換え自在なコンスタントメッシュ式の第１ギヤ変速部Ｍ１と、前記入力軸１４から出力軸１８に高速前進伝動する高速前進伝動状態と伝動しない中立状態とに切り換え自在なギヤ噛み合い式の第２ギヤ変速部Ｍ２とを軸芯方向に近接配置させて構成されている。
【００２０】
前記第１ギヤ変速部Ｍ１は、入力軸１４に、低速前進伝動ギヤ１５と後進伝動ギヤ１６とを回転のみ自在な状態で装着し、前記出力軸１８に、前記低速前進伝動ギヤ１５に常時噛み合い連動する低速前進受動ギヤ部１９と前記動力取出し軸１１に回転のみ自在に装着したアイドルギヤ２１を介して前記後進伝動ギヤ１６に常時噛み合い連動する後進受動ギヤ部２２とを備えた受動ギヤ体２３を一体回転する状態に装着し、前記入力軸１４のうち低速前進伝動ギヤ１５と後進伝動ギヤ１６との間の位置に分配出力ギヤ２４を一体回転する状態に装着し、軸芯方向に沿ってシフト移動することにより、前記低速前進伝動ギヤ１５に形成の入力ギヤ部２５及び分配出力ギヤ２４にわたって噛み合い連動して分配出力ギヤ２４の動力を低速前進伝動ギヤ１５に伝達する低速前進位置と、後進伝動ギヤ１６に形成の入力ギヤ部２６及び分配出力ギヤ２４にわたって噛み合い連動して分配出力ギヤ２４の動力を後進伝動ギヤ１６に伝達する後進位置と、両入力ギヤ部２５，２６に対してともに噛み合い連動しなくて分配出力ギヤ２４の動力を低速前進伝動ギヤ１５及び後進伝動ギヤ１６に伝達しない中立位置とに変更自在なスリーブ状の第１シフト部材２７を設けて構成されている。
【００２１】
前記第２ギヤ変速部Ｍ２は、入力軸１４のうち低速前進伝動ギヤ１５とで後進伝動ギヤ１６を挟む位置に高速前進伝動ギヤ１７を一体回転する状態に装着し、前記出力軸１８に、軸芯方向に沿ってシフト移動することにより前記高速前進伝動ギヤ１７に噛み合い連動する高速前進位置と噛み合い連動しない中立位置とに変更自在な高速前進受動ギヤ、つまり、第２シフト部材２８を一体回転する状態に装着して構成されている。
【００２２】
つまり、第１シフト部材２７及び第２シフト部材２８をともに中立位置にシフトすることにより、低速前進伝動・高速前進伝動・後進伝動のいずれをも行わない変速中立状態を現出し、第２シフト部材２８を中立位置にシフトした状態で第１シフト部材２７を低速前進位置にシフトすることにより、入力軸１４の動力を出力軸１８に低速前進伝達する低速前進状態を現出し、第１シフト部材２７を中立位置にシフトした状態で第２シフト部材２８を高速前進位置にシフトすることにより、入力軸１４の動力を出力軸１８に高速前進伝達する高速前進状態を現出し、第２シフト部材２８を中立位置にシフトした状態で第２シフト部材２７を後進位置にシフトすることにより、入力軸１４の動力を出力軸１８に後進伝達する後進状態を現出するように構成されている。
【００２３】
なお、図４中の１３は、前記出力軸１８からギヤ列を介して取り出した動力を前記駆動前輪１への伝動軸２０に伝達するクラッチである。
【００２４】
図６〜図８に示すように、左右向き軸芯周りに揺動することで前記第１シフト部材２７を第１シフトタ２９を介してシフト移動させる第１シフト操作軸３０及び、左右向き軸芯周りに揺動することで前記第２シフト部材２８を第２シフタ３１を介してシフト移動させる第２シフト操作軸３２並びに、前記副変速装置９を操作するために前記運転座席４の左右一側に配置させた副変速レバー３３（図２、図３参照）の枢支軸３４は、前記後輪デフ６の出力軸周りに沿って配置する状態で後輪デフケース１０に装着されている。
【００２５】
前記副変速レバー３３は、図９にも前記枢支軸３４に枢支軸軸芯周りで前後揺動自在に支持させた揺動ブラケット３５に左右揺動自在に取り付けられて前後・左右に十字揺動操作自在に構成されている。
【００２６】
そして、前記の副変速レバー３３を備えた変速操作装置は、前記副変速装置９を操作するように、副変速レバー３３の操作位置として、ともに前進位置の一例である低速前進位置Ｌと高速前進位置Ｈ及び、変速中立位置Ｎ並びに、後進位置Ｒとを備えている。
【００２７】
図１０に示すように、前記低速前進位置Ｌと高速前進位置Ｈとは、変速中立位置Ｎの前方側（一方側）に変速中立位置Ｎに並列接続する状態で配置され、後進位置Ｒは、変速中立位置Ｎの後方側（他方側）に配置されている。つまり、変速中立位置Ｎの後方には後進位置Ｒのみが配置されている。
【００２８】
詳述すれば、前記各操作位置間で副変速レバー３３を移動させる変速操作経路は、前後中間に前記変速中立位置Ｎを備えた前後向き姿勢の主変速操作経路部分Ａと、この主変速操作経路部分Ａに対して前記運転座席４側に位置する状態で主変速操作経路部分Ａの変速中立位置Ｎから前方に向かって分岐させた副変速操作経路部分Ｂとから形成されており、前記主変速操作経路部分Ａの前端（一方側端）に前記低速前進位置Ｌが配置され、主変速操作経路部分Ａの後端（他方側端）に後進位置Ｒが配置され、前記副変速操作経路部分Ｂの前端（一方側端）に前記高速前進位置Ｈが配置されている。つまり、高速前進位置Ｈは低速前進位置Ｌよりも機体中心側に配置されている。また、変速中立位置Ｎから高速前進位置Ｈへの操作ストロークＳＨは、変速中立位置Ｎから低速前進位置Ｌへの操作ストロークＳＬよりも大に設定されている。
【００２９】
前記副変速レバー３３を溝に挿通させて前記変速操作経路に沿って移動するように案内する変速案内板３６は、鉄板製の基板３７とこれの上面に積層させた樹脂製の表面板３８とからなり、表面板３８が副変速レバー３３を摺動案内するように構成されている。そして、図２、図３に示すように、前記駆動後輪２に対する後輪フェンダー３９を支持するステー４０のうち後輪フェンダー３９の取付側面ａとは異なる面、つまり、上部折り曲げ片４０ａの上面ｂに前記運転座席４側に突出する片持ち状にボルト・ナットで取り付けられている。なお、副変速レバー３３は、図９の（イ）に示すように、主変速操作経路部分Ａ側にバネ４１で揺動付勢されている。また、図１０に示すように、前記主変速操作経路部分Ａの変速中立位置Ｎには、副変速レバー３３を左右揺動させて僅かに入り込ませて主変速操作経路部分Ａでの変速中立位置Ｎを感覚的に運転者に分からせる凹部４２が形成されている。
【００３０】
前記副変速レバー３３の操作に連動して前記副変速装置９を切り換えるリンク機構は、図８、図９の（イ）（ロ）に示すように、前記後輪デフケース１０に後輪デフ６の出力軸周りに沿う状態で外装されている。具体的には、前記枢支軸３４に、その枢支軸軸芯周りで前後に揺動することにより前記第１シフト操作軸３０の外端に一体揺動する状態に装着した第１操作アーム４３を長さ調整自在な第１ロッド４４を介して揺動させる第１レバー４５と、枢支軸軸芯周りで前後に揺動することにより前記第２シフト操作軸３２の外端に一体揺動する状態に装着した第２操作アーム４６を長さ調整自在な第２ロッド４７を介して揺動させる第２レバー４８とを装着し、前記副変速レバー３３に、第１レバー４５が変速中立姿勢にあるとき前記変速操作経路の変速中立位置Ｎのうち主変速操作経路部分Ａの変速中立位置Ｎに副変速レバー３３が左右揺動で位置することで第１レバー４５と一体揺動する第１アーム４５ａに前後に一体揺動する状態に係合する一方、第２レバー４８が変速中立姿勢にあるとき前記変速操作経路の変速中立位置Ｎのうち副変速操作経路部分Ｂの変速中立位置に副変速レバー３３が左右揺動で位置することで第２レバー４８と一体揺動する第２アーム４８ａに前後に一体揺動する状態に係合する変速選択具４９を固着し、相互牽制手段を設けて構成されている。
【００３１】
前記相互牽制手段は、前記第１操作アーム４３が変速中立姿勢以外の姿勢、つまり、低速前進姿勢及び後進姿勢に揺動位置する状態では、前記第２操作アーム４６の変速中立姿勢から高速前進姿勢への揺動を阻止して第２操作アーム４６を変速中立姿勢に維持する一方、前記第２操作アーム４６が高速前進姿勢に揺動位置する状態では、前記第１操作アーム４３の変速中立姿勢から低速前進姿勢及び後進姿勢への揺動を阻止して第１操作アーム４３を変速中立姿勢に維持する手段である。
【００３２】
具体的には、前記第２操作アーム４６と一体に揺動する操作アーム５０に係合ピン５１を連設し、前記第１操作アーム４３に、前記第１シフト操作軸３０周りに沿う姿勢の第１長孔５２と第１操作アーム４３が変速中立姿勢にある状態で前記第２シフト操作軸３２周りに沿う姿勢の第２長孔５３とを互いに連通する状態に形成して、係合ピン５１が第１長孔５２に係合する状態でこの第１長孔５２に沿って移動することにより、第２操作アーム４６を変速中立姿勢に維持した状態で第１操作アーム４３の揺動を許容する一方、係合ピン５１が第２長孔５３に係合する状態でこの第２長孔５３に沿って移動することにより、第１操作アーム４３を変速中立姿勢に維持した状態で第２操作アーム４６の揺動を許容するように構成されている。
【００３３】
〔別実施形態〕  上記実施の形態では、副変速レバー３３を運転座席４の左右一側位置に設けたが、副変速レバー３３をハンドルポストに設けるコラムシフト形式を採用して実施しても良い。
【００３４】
上記実施の形態では、第１ギヤ変速部をコンスタントメッシュ式のものに構成して実施したが、第１ギヤ変速部をシンクロメッシュ式のものに構成して実施しても良い。
【００３５】
【発明の効果】
要するに、本発明によるときは、主変速装置などが組み込まれるミッションケースとは別の後輪デフケースに第１ギヤ変速部と第２ギヤ変速部とを組み込むことを着想して、主変速装置などに干渉されずに第１ギヤ変速部と第２ギヤ変速部とを軸芯方向で接近配置させることで、第１ギヤ変速部と第２ギヤ変速部とを変速レバーで関連操作するように第１ギヤ変速部と第２ギヤ変速部とを変速レバーに連係させるリンク機構の取り回しを楽に行えるようにしたことによって、リンク機構を簡素化できるようになった。
【００３６】
【００３７】
更に、請求項５に係る発明のように、第１ギヤ変速部を、ギヤ噛み合い式よりも変速動作が円滑なコンスタントメッシュ式やシンクロメッシュ式のものとし、他方、第２ギヤ変速部をギヤ噛み合い式のものとする場合には、作業時に頻繁に必要となる低速前進伝動状態と後進伝動状態との切り換えを操作性良く行える一方、その時に誤って高速前進伝動状態に切り換えてしまうおそれを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
側面図
【図２】
要部の平面図
【図３】
要部の切り欠き背面図
【図４】
伝動系統図
【図５】
副変速装置の縦断側面図
【図６】
副変速操作部の縦断側面図
【図７】
副変速操作部の縦断背面図
【図８】
副変速操作系統図
【図９】
副変速操作部要部の縦断背面図と横断平面図
【図１０】
変速案内板の平面図
【符号の説明】
１４      入力軸
６        後輪デフ
１８      出力軸
Ｍ１      第１ギヤ変速部
Ｍ２      第２ギヤ変速部
３３      変速レバー
１０      後輪デフケース
３０      第１シフト操作軸
３２      第２シフト操作軸
３４      枢支軸